MolyWorks Materials Corporation (MolyWorks) ha stretto una partnership con 3D Systems per rispondere all’aumento della domanda derivante dalla crescita costante delle operazioni. L’azienda ha acquistato la soluzione di stampa diretta in metallo (DMP) di 3D Systems per potenziare le proprie capacità di produzione additiva in-house, ampliando al contempo l’offerta ai clienti.
Grazie a un volume di stampa maggiore e all’esclusiva funzionalità della camera a vuoto, la soluzione DMP Flex 350 di 3D Systems ha aumentato l’agilità e l’efficienza di MolyWorks. Tali miglioramenti dinamici hanno rafforzato i rapporti con clienti aziendali e agenzie governative e sono valsi a MolyWorks un recente ingaggio da parte dell’Aeronautica Militare degli Stati Uniti d’America.
La stampante DMP Flex 350 di 3D Systems non conosce eguali in termini di rapidità di progettazione o iterazione dei prodotti. La presenza di questa soluzione leader del settore nella nostra struttura sta ampliando la visione di quello che possiamo stampare in 3D con i nostri processi.—Chris Eonta, fondatore e dirigente di MolyWorks
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MolyWorks, un’azienda californiana impegnata nella promozione dell’economia circolare del metallo, ha integrato DMP Flex 350 e 3DXpert nel proprio flusso produttivo, ottenendo come risultato un notevole miglioramento dell’efficienza del processo produttivo, nonché la possibilità di aumentare le proprie capacità fornendo ai clienti parti per uso finale prodotte in modo additivo.
La sfida
Semplificare la produzione e aumentare l’offerta ai clienti
Gli OEM del settore aerospaziale e della difesa sono costantemente impegnati nel miglioramento dei propri sistemi attraverso la creazione di componenti all’avanguardia in grado di migliorare le prestazioni mediante una progettazione ottimizzata. Grazie alla sua tecnologia esclusiva, che consente di riciclare il metallo da flussi di rifiuti esistenti, MolyWorks ha già prodotto 21 leghe per applicazioni terrestri, aeree, marittime e spaziali.
Il mercato aerospaziale è fortemente regolamentato e per soddisfare le crescenti esigenze dei suoi clienti, MolyWorks si è rivolta all’Application Innovation Group di 3D Systems per ampliare e perfezionare le proprie capacità di produzione additiva in metallo.
La DMP è una tecnologia di produzione additiva che impiega sottili strati di polvere metallica fusi da laser ad alta potenza per costruire parti metalliche complesse e di alta qualità a partire da dati CAD 3D. Questa tecnologia offre un’eccezionale flessibilità di progettazione e non è ostacolata dalle limitazioni geometriche della produzione tradizionale. Con la DMP, i costi di produzione delle parti sono molto meno dipendenti dalla loro complessità e questo può anche contribuire a ridurre gli ostacoli della catena di fornitura, snellendo la catena di post-elaborazione.
La soluzione
Produzione in titanio raffinato
Come produttore di polveri metalliche per parti di qualità, MolyWorks aveva bisogno di una soluzione PA che si adattasse al suo flusso di lavoro e che fosse in grado di mantenere livelli di ossigeno molto bassi, in modo da preservare la composizione chimica delle leghe nelle parti finite.
La scelta dell’azienda è caduta su DMP Flex 350 di 3D Systems grazie all’esclusiva architettura della camera a vuoto, in grado di mantenere facilmente pressioni parziali di ossigeno molto basse (>25 ppm). Questo aspetto è particolarmente importante per i componenti in lega di titanio che hanno tolleranze di ossigeno molto limitate per controllare le proprietà meccaniche. Oltre a mantenere un ambiente di produzione a bassissimo contenuto di ossigeno, l’architettura della camera a vuoto riduce anche il consumo di argon e assicura un’eccellente finitura superficiale, con dettagli di precisione.
“Grazie all’esclusiva camera a vuoto, siamo in grado di ridurre il nostro processo a cinque parti di ossigeno per milione all’interno della stessa camera. La stampante DMP Flex 350 ha prestazioni diverse rispetto alle macchine della concorrenza, in quanto offre un migliore controllo della composizione chimica delle parti finite e alti livelli di riutilizzo della polvere”, ha dichiarato Devin Morrow, direttore del reparto PA di MolyWorks.
Maggiore flessibilità e velocità di applicazione
Prima di implementare la soluzione di 3D Systems, MolyWorks era limitata da un sistema di stampa 3D più piccolo.
Ora, grazie alla stampante DMP Flex 350, l’azienda è in grado di garantire la progettazione e l’iterazione rapida dei prodotti e la produzione di componenti consolidati. Il modulo di stampa rimovibile (RPM) della stampante 3D Systems riduce al minimo i tempi di inattività per la pulizia e il cambio dei materiali, accelerando così il processo di produzione e certificazione di MolyWorks e riducendo i cicli di sviluppo.
“La stampante DMP 350 ci permette di realizzare prototipi su scala più ampia e molto più rapidamente”, ha spiegato Morrow. “Se dobbiamo passare a una nuova lega, non possiamo aspettare settimane per tornare in linea. Con queste macchine in-house, possiamo stampare nove diverse iterazioni della stessa parte e farle ruotare rapidamente”.
Progettazione e produzione semplificate
La stampa diretta in metallo è ideale per la produzione di componenti compatti con forme altamente complesse o irregolari, canali interni, texture superficiali complesse e reticoli interni.
3DXpert opera su modelli solidi, direttamente da un processo di progettazione ingegneristica di routine. Non c’è bisogno di gestire file STL intermedi e problematici. La stampa 3D di una parte direttamente da un file CAD riduce drasticamente il tempo che intercorre tra l’ideazione, la progettazione e la realizzazione, senza per questo compromettere la fedeltà delle caratteristiche. La stampante DMP Flex 350 di 3D Systems, abbinata al software 3DXpert di Oqton, supporta ogni fase del flusso di lavoro PA, dalla progettazione alla preparazione della costruzione e alla modellazione.
Mediante 3DXpert, gli ingegneri di MolyWorks possono supportare la generazione di strutture, la progettazione di reticoli e la progettazione generativa all’interno della stessa interfaccia. Da sola, questa soluzione software offre la possibilità di combinare alcune di queste strategie all’interno della stessa parte e di salvarle in un unico posto, eliminando la necessità di utilizzare più pacchetti software.
“La possibilità di passare senza problemi dalla progettazione e dall’ottimizzazione in 3DXpert alla produzione con DMP Flex 350 ci ha davvero aiutato a semplificare il nostro processo”, ha dichiarato Morrow.
Produzione su larga scala
DMP Flex 350 offre uno dei volumi di produzione più grandi disponibili in un sistema LPBF (fusione laser a letto di polvere) di fascia media (275 mm x 275 mm x 420 mm). Questo volume di costruzione più grande, che supera le dimensioni della maggior parte dei sistemi concorrenti, garantisce una flessibilità totale. Oltre alla stampa di componenti di grandi dimensioni, lo spazio può essere utilizzato per più componenti di piccole dimensioni o per consolidare i componenti in gruppi più grandi e più efficienti.
La maggiore capacità di produzione in-house ha aiutato MolyWorks a espandere la portata della sua attività, che comprende contratti con cinque agenzie governative statunitensi e clienti aziendali di spicco in ciascuno dei suoi principali segmenti: sanitario, automobilistico, aerospaziale, difesa, petrolio e gas ed energia.
“Con l’unità di 3D Systems, siamo passati dal realizzare uno o due componenti a build complete con 10 e più componenti in una build”, ha detto Eonta. “Siamo molto colpiti dalla qualità dei componenti del carrello di atterraggio realizzati con questa stampante, che saranno testati per l’aeronavigabilità, e siamo entusiasti all’idea di poter gestire ulteriori applicazioni”.
